MORAES, Janne Keila Sousa. Aspectos estruturais da toxina da soja (SBTX) e sua participação na defesa vegetal. xviii, 133 f. : Dissertação (Mestrado em Bioquímica) - Universidade Federal do Ceará, Fortaleza-CE, 2007. / Submitted by Eric Santiago (erichhcl@gmail.com) on 2016-05-25T13:09:16Z No. of bitstreams: 1 2007_dis_jksmoraes.pdf: 1562360 bytes, checksum: 11d738b376765025a92cd19e28a5f414 (MD5) / Approved for entry into archive by José Jairo Viana de Sousa (jairo@ufc.br) on 2016-07-05T20:07:07Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2007_dis_jksmoraes.pdf: 1562360 bytes, checksum: 11d738b376765025a92cd19e28a5f414 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-07-05T20:07:07Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2007_dis_jksmoraes.pdf: 1562360 bytes, checksum: 11d738b376765025a92cd19e28a5f414 (MD5) Previous issue date: 2007 / This work describes the structural characterization of the soybean toxin (SBTX), isolated from seeds by Siebra (2004). In addition, it is discussed the involvement of this protein in plant defense against pathogens. SBTX was isolated using ammonium sulfate fractionation (20-55%), ion exchange and gel filtration chromatographies. Judging by the SDS-PAGE patterns, it was reported to SBTX an apparent molecular mass of 44 kDa, composed of subunits of 27 kDa and 17 kDa, both linked by disulfide bond. NH2-terminal sequencing of electroblotted samples showed that 44 and 27 kDa bands possess identical NH2-terminal amino acid sequences, ADPTFGFTPLGLSEKANLQIMKAYD that differs from that of the 17 kDa band, PNPKVFFDMTIGGQSAGRIVMEEYA. In the fluorescence spectroscopy, excitation of the toxin solution at 280 m gave a maximum emission in 332 m, which is typically for tryptophan residues buried inside the protein. The secondary structure of SBTX by circular dicroism classified this protein as belonging to alpha- and beta class, showing 35% -helix, 13% -sheet and strand, 27% -turn, 25% random coil and 1% aromatic residues and disulfide bonds. SBTX (50 gP/mL) inhibited the spore germination of the filamentous fungi Aspergillus niger and Penicillium herguei, but did not inhibit those of Fusarium solani e F. oxysporum, even at concentrations ten times higher. Nevertheless, SBTX did not interfere in the vegetative growth of the fungus cited above. On the other hand, SBTX slowed the growth of the yeasts Candida albicans and Kluyveromyces marxiannus, but did not have effect on Saccharomyces cerevisiae, suggesting that its effect would be species-specific. The mechanism by which SBTX acts seems to be not related to alteration of the plasmatic membrane permeability. The treatment of soybean seeds with 50 M jasmonic acid, for 24 h, led to remarkable increase in SBTX content. The results suggest that SBTX may have a role in the plant defense strategy against pathogens / Este trabalho descreve a caracterização estrutural da toxina de soja (SBTX), isolada de sementes por Siebra (2004), e discute o envolvimento desta proteína na defesa da planta contra patógenos. A SBTX foi purificada por precipitação do extrato total com sulfato de amônio (20-55%) e cromatografias de troca iônica e filtração em gel. Por PAGE-SDS, SBTX apresentou massa molecular aparente de 44 kDa, originando duas subunidades, uma de 27 kDa e outra de 17 kDa, quando tratada com 5% de -mercaptoetanol por 15 minutos. A proteína intacta (44 kDa) e a subunidade de 27 kDa apresentaram a mesma seqüência NH2-terminal ADPTFGFTPLGLSEKANLQIMKAYD. Já a subunidade de 17 kDa mostrou uma outra seqüência NH2-terminal, representada por PNPKVFFDMTIGGSAGRIVMEEYA. Por espectroscopia de fluorescência, foi observado que a excitação de uma solução aquosa de SBTX, a 280 m, provocou emissão máxima a 332 m, que é típico da contribuição de resíduos de triptofano enterrados no interior da molécula. A análise da estrutura secundária da SBTX por dicroísmo circular classificou esta toxina como pertencente à classe alfa e beta, apresentando 35% de α-hélice, 13% de fitas e folhas β, 27% de volta­β, 25% de estrutura não ordenada e 1% de resíduos aromáticos e pontes dissulfeto. SBTX (0,05 µgP/µL) inibiu a germinação dos esporos dos fungos filamentosos Aspergillus niger e Penicillium herguei, mas não teve ação sobre Fusarium solani e F. oxysporum, mesmo em concentração dez vezes maior. Todavia, essa toxina não interferiu no crescimento de hifas de nenhum dos fungos citados. Por outro lado, a SBTX retardou o crescimento das leveduras Candida albicans e Kluyveromyces marxiannus, mas não de Saccharomyces cerevisiae, sugerindo ser o seu efeito espécie-específico. O mecanismo pela qual a SBTX atua parece não estar relacionado com alteração da permeabilidade da membrana plasmática. O tratamento das sementes de soja com ácido jasmônico 50 µM, por 24 h, induziu aumento expressivo no conteúdo de SBTX. Os resultados obtidos sugerem que SBTX pode ter um papel na estratégia de defesa vegetal contra patógenos

Conselho Nacional de Desenvolvimento CientÃfico e TecnolÃgico / Este trabalho descreve a caracterizaÃÃo estrutural da toxina de soja (SBTX), isolada de sementes por Siebra (2004), e discute o envolvimento desta proteÃna na defesa da planta contra patÃgenos. A SBTX foi purificada por precipitaÃÃo do extrato total com sulfato de amÃnio (20-55%) e cromatografias de troca iÃnica e filtraÃÃo em gel. Por PAGE-SDS, SBTX apresentou massa molecular aparente de 44 kDa, originando duas subunidades, uma de 27 kDa e outra de 17 kDa, quando tratada com 5% de -mercaptoetanol por 15 minutos. A proteÃna intacta (44 kDa) e a subunidade de 27 kDa apresentaram a mesma seqÃÃncia NH2-terminal ADPTFGFTPLGLSEKANLQIMKAYD. Jà a subunidade de 17 kDa mostrou uma outra seqÃÃncia NH2-terminal, representada por PNPKVFFDMTIGGSAGRIVMEEYA. Por espectroscopia de fluorescÃncia, foi observado que a excitaÃÃo de uma soluÃÃo aquosa de SBTX, a 280 m, provocou emissÃo mÃxima a 332 m, que à tÃpico da contribuiÃÃo de resÃduos de triptofano enterrados no interior da molÃcula. A anÃlise da estrutura secundÃria da SBTX por dicroÃsmo circular classificou esta toxina como pertencente à classe alfa e beta, apresentando 35% de α-hÃlice, 13% de fitas e folhas β, 27% de voltaÂβ, 25% de estrutura nÃo ordenada e 1% de resÃduos aromÃticos e pontes dissulfeto. SBTX (0,05 ÂgP/ÂL) inibiu a germinaÃÃo dos esporos dos fungos filamentosos Aspergillus niger e Penicillium herguei, mas nÃo teve aÃÃo sobre Fusarium solani e F. oxysporum, mesmo em concentraÃÃo dez vezes maior. Todavia, essa toxina nÃo interferiu no crescimento de hifas de nenhum dos fungos citados. Por outro lado, a SBTX retardou o crescimento das leveduras Candida albicans e Kluyveromyces marxiannus, mas nÃo de Saccharomyces cerevisiae, sugerindo ser o seu efeito espÃcie-especÃfico. O mecanismo pela qual a SBTX atua parece nÃo estar relacionado com alteraÃÃo da permeabilidade da membrana plasmÃtica. O tratamento das sementes de soja com Ãcido jasmÃnico 50 ÂM, por 24 h, induziu aumento expressivo no conteÃdo de SBTX. Os resultados obtidos sugerem que SBTX pode ter um papel na estratÃgia de defesa vegetal contra patÃgenos / This work describes the structural characterization of the soybean toxin (SBTX), isolated from seeds by Siebra (2004). In addition, it is discussed the involvement of this protein in plant defense against pathogens. SBTX was isolated using ammonium sulfate fractionation (20-55%), ion exchange and gel filtration chromatographies. Judging by the SDS-PAGE patterns, it was reported to SBTX an apparent molecular mass of 44 kDa, composed of subunits of 27 kDa and 17 kDa, both linked by disulfide bond. NH2-terminal sequencing of electroblotted samples showed that 44 and 27 kDa bands possess identical NH2-terminal amino acid sequences, ADPTFGFTPLGLSEKANLQIMKAYD that differs from that of the 17 kDa band, PNPKVFFDMTIGGQSAGRIVMEEYA. In the fluorescence spectroscopy, excitation of the toxin solution at 280 m gave a maximum emission in 332 m, which is typically for tryptophan residues buried inside the protein. The secondary structure of SBTX by circular dicroism classified this protein as belonging to alpha- and beta class, showing 35% -helix, 13% -sheet and strand, 27% -turn, 25% random coil and 1% aromatic residues and disulfide bonds. SBTX (50 gP/mL) inhibited the spore germination of the filamentous fungi Aspergillus niger and Penicillium herguei, but did not inhibit those of Fusarium solani e F. oxysporum, even at concentrations ten times higher. Nevertheless, SBTX did not interfere in the vegetative growth of the fungus cited above. On the other hand, SBTX slowed the growth of the yeasts Candida albicans and Kluyveromyces marxiannus, but did not have effect on Saccharomyces cerevisiae, suggesting that its effect would be species-specific. The mechanism by which SBTX acts seems to be not related to alteration of the plasmatic membrane permeability. The treatment of soybean seeds with 50 M jasmonic acid, for 24 h, led to remarkable increase in SBTX content. The results suggest that SBTX may have a role in the plant defense strategy against pathogens